Preskill kısa süre önce bu terimi tanıttı, örneğin NISQ dönemi ve arkasındaki Quantum Computing'e (arXiv) bakınız . Bence (ve arkasındaki kavram), burada pedagojik bir şekilde açıklanmayı hak ettiği kadar önemli olduğunu düşünüyorum. Muhtemelen aslında birden fazla soruya değiyor, ama ilki şöyle olmalı:
Gürültülü Orta Ölçekli Kuantum (NISQ) teknolojileri nelerdir?
Yanıtlar:
Kuantum bilgisayarlar hakkında konuştuğumuzda, genellikle hataya dayanıklı cihazlar demek istiyoruz. Bunlar Shor'in faktoring için algoritmasını ve yıllar boyunca geliştirilen diğer tüm algoritmaları çalıştırabilecektir. Fakat iktidarın bir bedeli var: klasik bir bilgisayar için uygun olmayan bir faktoring problemini çözmek için, milyonlarca litre gerekir . Bu genel gider hata düzeltmesi için gereklidir, çünkü bildiğimiz çoğu algoritma gürültüye karşı son derece hassastır.
Buna rağmen, boyutu 50 litreden daha büyük olan cihazlarda çalışan programlar, klasik bilgisayarlarda hızlıca taklit etmek çok zorlaşıyor. Bu, bu boyuttaki cihazların, klasik bir cihaz için mümkün olmayan bir şeyi yapan kuantum bir bilgisayarın ilk gösterimini yapmak için kullanılabileceği ihtimalini açar. Muhtemelen oldukça soyut bir görev olacak ve herhangi bir pratik amaç için kullanışlı olmayacak, ancak yine de bir prensip kanıtı olacak.
Bu yapıldığında, garip bir çağda olacağız. Aygıtların, klasik bilgisayarların yapamayacağı şeyleri yapabileceğini biliyoruz, ancak tanıdığımız algoritmaların hataya dayanıklı uygulamalarını sağlayacak kadar büyük olmayacaklar. Preskill , bu dönemi anlatmak için ' Gürültülü Orta Ölçekli Kuantum ' terimini kullandı . Gürültülü çünkü hata düzeltmek için yeterli alan yok, bu nedenle fiziksel katmandaki kusurlu alanları doğrudan kullanmamız gerekecek. Ve 'Orta Ölçekli' küçük (ama çok küçük değil) bir küspe sayısından dolayı.
Peki, NISQ çağındaki cihazların hangi uygulamaları olabilir? Ve bunları uygulamak için kuantum yazılımını nasıl tasarlayacağız? Bunlar tamamen cevaplanmaktan uzak olan ve muhtemelen hataya dayanıklı kuantum hesaplama için olanlardan oldukça farklı teknikler gerektirecek sorulardır.